6. Особенности ведения боевых действий по тушению пожаров объектов нефтехимии.

10.7.1. Оперативно тактическая характеристика парков подземных, железобетонных и наземных вертикальных резервуаров.

За последние годы построено значительное количество подземных железобетонных резервуаров, объёмом 10 и 20 тыс.м³, появились конструкции резервуаров с понтонными и плавающими крышками объёмом 50 тыс. м³.

В Тюменской области построены резервуары объёмом 50 тыс. м³ на свайном основании .

Резервуарные парки делятся на две группы.

I группа - сырьевые парки нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов; базы нефти и нефтепродуктов.

I группа делится на три категории в зависимости от вместимости парка тыс. м³.

1. категории - свыше 100 тыс. м³.

2. категории - 20-100 тыс. м³.

3. категории - до 20 тыс. м³.

II группа - это резервуарные парки, которые входят в состав промышленных предприятий, объём которых составляет для подземных резервуаров с ЛВЖ 4000 (2000) для ГЖ 20000 (10000) м³.

Классификация резервуаров.

• По материалу: металлические, железобетонные.

• По расположению: наземные и подземные.

• По форме: цилиндрические, вертикальные,

цилиндрические горизонтальные

шаровые, прямоугольные.

• По давлению в резервуаре, при давлении, равном атмосферному, резервуары оборудовают дыхательной аппаратурой, при давлении выше атмосферного т.е. 0.5 Мпа - предохранительными клапанами. Резервуары в парках могут размещаться группами или отдельно.

Для ЛВЖ общая вместимость группы резервуаров с плавающими крышами или составляет не более 120тыс. м³., а состационарными крышами до 80тыс.м³. Для ГЖ вместимость группы резервуаров не превышает 120000 м³.

Разрывы между подземными группами -40м, подземными -15м. Проезды шириной 3,5м с твёрдым покрытием.

Противопожарное водоснабжение должно обеспечивать расход воды на охлаждение наземных резервуаров (кроме резервуаров с плавающей крышей). На весь периметр согласно СН и ПУ. Запас воды на тушение должен быть на 6 часов, для наземных и подземных 3 часа.

Канализация в обваловании рассчитывается на суммарный расход: подтоварной воды, атмосферной воды и 50% расчетного расхода на охлаждение резервуаров.

10.7.2. Особенности развития пожаров.

Пожары в резервуарах обычно начинаются со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и срыва крыши при вспышки богатой смеси без срыва крыши, но с нарушением целостности её (Оди)отдельных мест.

Сила взрыва, как правило большая у тех резервуаров, где имеется большое газовое пространство, заполненное смесью паров нефтепродукта с воздухом.

В зависимости от силы взрыва в вертикальном механическом резервуаре может наблюдаться обстановка:

• крыша срывается полностью и отбрасывается на расстоянии 20-30м. Жидкость горит на всей площади резервуара.

• крыша несколько поднимается, открывается полностью или частично, затем задерживается в полупогруженном состоянии в горящей жидкости.

• крыша деформируется и образует небольшие щели в местах крепления к стенке резервуара, а так же сварных швах самой крыши. В этом случае горят пары ЛВЖ над образованными щелями. При пожаре в железобетонных заглубленных резервуарах от взрыва происходит разрушение кровли, образуются отверстия больших размеров, затем в процессе пожара может произойти обрушение покрытия по всей площади резервуара и за высокой температуры и невозможности охлаждения несущих конструкций.

У цилиндрических горизонтальных, сферических резервуаров при взрыве чаще всего разрушается днище, в результате чего жидкость разливается на значительную площадь, создаётся угроза соседним резервуарам и сооружениям.

Состояние резервуара и его оборудования после возникновения пожара определяет способ тушения и боевых действий подразделений. Значительное влияние на продолжительность тушения в подземных резервуарах оказывают железобетонные сваи, в зоне которых пена разрушается от тепловой радиации, чем объясняется увеличение нормативного времени подачи пены.

Основными параметрами пожаров в резервуарных парках являются:

• площадь пожара

• высота факела пламени

• плотность теплового потока

• скорость выгорания

• скорость прогрева жидкости.

Горение ЛВЖ и ГЖ со свободной поверхности происходит сравнительно спокойно и при высоте светящей части пламени, равной 1,5 диаметров резервуара.

При наличии ветра горение значительно усиливается, масса дыма и пламени отклоняется, тем самым усложняет обстановку на пожаре, что может привести к загоранию соседних резервуаров и сооружений.

Изменяется тепловой режим пожара за счёт увеличения теплоотдачи к поверхности жидкости, стенки резервуара, контактируя с пламенем, нагреваются до более высокой температуры.

За счёт теплового излучения факела пламени, а также конвективного переноса тепла раскаленными глазами часто происходит воспламенение паров нефтепродуктов на соседних резервуарах, выходящих через дыхательную арматуру, замерные устройства.

Температура пламени зависит от вида нефтепродуктов, в зависимости от их физико-химических свойств находится в пределах от 6до 30см линейная скорость выгорания она практически не зависит от размеров резервуара или от площади горения.

Температура пламени не зависит от размеров пламени, факела и колеблется от 1000 до1300⁰С.

Накопление тепла в поверхностном слое нефтепродукта в значительной степени влияет на процесс тушения. Высокая температура разрушают пену, увеличивает расход огнетушащих средств и время тушения.

На поверхности жидкости температура близка к температуре кипения, но у нефти температура поверхности медленно возрастает по мере выгорания мелких фракций.

Для большинства нефтепродуктов температура поверхности жидкости составляет более 100⁰С.

Наличие прогретого слоя наблюдается при длительном горении сырых нефтей и мазутов.

Необходимо отменить что бензин быстро прогревается как нефть и мазут но температура прогретого слоя ниже температуры кипения воды, поэтому выброс маловероятен.

Основными явлениями, сопровождающими пожар в резервуарных парках, являются вскипания и выброс.

По характеру прогрева у поверхности все ЛВЖ и ГЖ можно разделить на две группы:

1. группа у которой температура в слое почти не меняется во времени (спирты, ацетон, бензол, керосин и д.р.) а на поверхности горения устанавливается температура, близкая к температуре кипения.

2. группа (сырая нефть, бензин, мазуты и др) при длительном горении у поверхности образуется кипящий слой.

Бывают случаи, когда нет слоя, но она имеется в виде эмульсии в самой горючей жидкости. При уменьшении вязкости верхнего слоя нефти капли воды опускаются в глубь и накапливаются там, где вязкость нефти ещё велика. Одновременно капли воды нагреваются и закипают. Пары воды вспенивают нефть, которая переливает через борт и происходит вскипание.

Вскипание происходит раньше, чем выброс.

Точных данных позволяющих определить время вскипания нет.

Опытами установлено, что если высота свободного борта превышает толщину прогретого слоя больше чем вдвое, жидкость не переливается через борт при условии содержания воды и нефти до 1%,тогда вскипание происходит через 45-60 мин. Вскипание увеличивает температуру пламени до 1500⁰С, высота пламени увеличивается в 2-3 раза, тепловой поток возрастает в несколько раз, за счёт полного сгорания в зоне горения.

Температура прогретого слоя нефти может достигать 300⁰С. Этот слой, соприкасаясь с водой нагревает её до температуры значительно большей, чем температура кипения. При этом происходит бурное вскипание воды с выделением большого количества пара, который выбрасывает находящуюся над водой нефть за предел резервуара.

Время выброса можно определить, если известен уровень жидкости в резервуаре Н, толщина слоя воды n, а также линейная скорость выгорания V_n и скорость прогрева V_n , тогда получим время, ч , по формуле:

_в= (Н-h) / (V_л - V_п ).

Вскипание и выброс в резервуарных парках представляет серьёзную опасность для личного состава и техники, увеличивают размеры пожара, изменяют, характер горения вызывают необходимость перегруппировки сил и средств в ведения резерва, изменения плана тушения. Основными мерами борьбы с вскипанием и выбросом могут быть:

• ликвидация пожара до вскипания или выброса.

• дренирование слоя из резервуара.